دانلود پروژه کاربرد نانو تکنولوژی در تصفیه آب

اختصاصی از فی لوو دانلود پروژه کاربرد نانو تکنولوژی در تصفیه آب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

آنچه ما در این مقاله به دنبال آن هستیم بررسی شیوه های نوین تصفیه آب و بیان برخی مزایای آن می باشد که امیدواریم دریچه ای جدید از علم نانو درتصفیه آب به روی شما خواننده محترم باز کرده باشیم. کمبود آب چه از نظر کیفی و چه از نظر کمی بویژه  در برخی کشورها مردم را درمعرض تهدید جدی قرار داده است. از این رو علم و تکنولوژی دست به دست هم داده اند تا با توسعه روش ها این مشکل را از پیش رو بردارند. آنچه ما به دنبال آن هستیم ایجاد بستری است مناسب برای دسترسی به آبی سالم با کیفیت و مقرون به صرفه به یمن استفاده از شیوه های جدید خصوصا نانو تکنولوژی تصفیه آب با شرایط ذکر شده برای ما میسر گردیده است. با توجه به حذف موثر آلاینده ها و کاهش هزینه های تمام شده ی تولید آب سالم استفاده از فناوری نانو نسبت به روش های قدیمی بیش تر مورد توجه و استقبال مردم قرار گرفته است. البته در کنار اهداف تولید باید به جنبه های زیست محیطی و پتانسیل های بالقوه آسیب رسان در آن توجه شود که  به این مهم نیز می پردازیم

جمعیت جهان در حال افزایش و منابع آب آشامیدنی رو به کاهش است؛ بنابراین ممکن است جهان در آینده با مشکل کمبود آب مواجه شود. افزایش مصرف آب و کمبود حاصل از آن که بر اثر آلودگی نیز تشدید می‌شود سبب شده‌است تا تأمین آب بهداشتی به یکی از دغدغه‌های اساسی جامعه جهانی تبدیل شود. امراض ناشی از آلودگی‌های آب هرروزه هزاران و شاید دهها هزار نفر را می‌کشد.

حدود دو سوم کره زمین را آب فرا گرفته است . که از این میزان آب حدود 97 در صد آن غیر قابل آشامیدن هست . بر اساس پیش بینی سازمان ملل در سال 2035 میلادی حدود 48 کشور (یعنی 32 درصد جمعیت جهان ) دچار کمبود آب آشامیدنی می شوند. در آغاز قرن بیست و یکم دانشمندان تمرکز خود را ،  بر روی فن آوری نوینی ( فناوری نانو ) معطوف کردند . این فناوری برای اولین بار حدود چهل سال پیش مطرح شد . البته روش های دیگری نیز برای دسترسی به آب قابل شرب وجود دارد که از جمله آن می توان به استفاده از دستگاه آب شیرین کن  اشاره کرد که این سامانه بروی آب های شور دریا و یا رودخانه ها قرار گرفته و آب قابل شرب را برای ما تامین می کند . که در ادامه به معایب استفاده از این سامانه و برتری فناوری نوین نانو بر این روش اشاره خواهیم کرد.  

توانایی بازیافت آب، امکان دسترسی به یک منبع مناسب برای مصارف گوناگون را ایجاد می‌کند. با به کارگیری فناوری‌های الکتریکی و مکانیکی به ‌سادگی می‌‌توان آب آلوده را برای استفاده در کشاورزی و یا حتی برای مصارف خانگی بازیافت نمود. بدین‌ترتیب فیلترنمودن آب با فیلترهای نانومتری، تحولی عظیم در بازیافت و استفاده مجدد از آب‌های صنعتی و کشاورزی ایجاد می‌کند. فیلترهای فیزیکی با منافذی در حد نانومتر می‌توانند باکتری‌ها، ویروس‌ها و حتی واحدهای کوچک پروتئین را صددرصد غربال کنند. با جداساز‌های الکتریکی که یون‌ها را به وسیله صفحات ابرخازن جذب می‌کند می‌توان نمک‌ها و مواد سنگین را جذب کرد. بررسی‌ فعالیت‌های مختلف دنیا، شامل برنامه‌های در دست اجرا و برنامه‌های آتی مراکز صنعتی و پژوهشی، نشان می‌دهد که حوزه تصفیه یکی از حوزه‌های کاربرد فناوری‌نانو در صنعت آب است؛ و با بهره‌گیری از آن، هزینه‌های تصفیه آب به میزان زیادی کاهش خواهد یافت.

نانو، دلالت بر یک واحد بسیار کوچک در علم اندازه گیری دارد. یک نانومتر معادل یک میلیاردم متر است. اخیراً با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند. کاربردهای فناوری نانو در این خصوص عبارتند از : نانو فیلترها، نانو فتوکاتالیست ها، مواد نانو حفره ای، نانو ذرات، نانو سنسورها  و ... ، توانایی های این فناوری در تصفیه آب و با توجه به انواع آلودگی های نقاط مختلف جهان  مورد ارزیابی قرار گرفته است.

در گذشته نه چندان دور اهداف تصفیه خانه های آب آشامیدنی کاهش مواد معلق و زدودن عوامل زنده بیماری زا در آب بود که با روشهای متداول فیلتراسیون و گندزدایی قابل حصول بوده اند. لیکن با افزایش غلظت مواد ریزدانه، ترکیبات ازته، مواد آلی و معدنی و فلزات سنگین به منابع آب روش های متعارف جوابگوی نیازتصفیه خانه ها نبوده و لازم است از فرآیندهای نسبتاً جدید در تصفیه خانه ها استفاده شود.

اخیراً نیز با ورود فناوری های نوین از قبیل زیست فناوری و نانو فناوری، مواد و راهکارهای جدیدی برای تصفیه آب و نیز آب و فاضلاب های صنعتی و کشاورزی معرفی شده و یا می شوند.

مفهوم نانوفناوری به حدی گسترده است که بخش های مختلف علوم و فناوری را تحت تأثیر خود قرار داده و در عرصه های مختلف از جمله محیط زیست کاربردهای وسیعی یافته است.

فناوری نانو طی مدت کوتاهی که از ظهور آن می گذرد کاربردهای مختلفی در صنایع گوناگون یافته است. در نتیجه صنعت آب، بعنوان یکی از پایه‌های حیات از این مسئله مستثنی نیست و در بخشهای مختلف آن، شامل ساخت سدها، حفاظت خطوط لوله انتقال آب، تصفیه آب و پساب، شیرین سازی آب و غیره، فناوری نانو کاربرد یافته است .

امروزه در جهان بسیاری از مردم به دلایل بلاهای طبیعی، جنگ و زیر ساختهای ضعیف خالص سازی آب، به آب بهداشتی دسترسی ندارند. حدود یک میلیارد نفر به منابع آبی دسترسی ندارند. روزانه ‌5000 کودک به علت مبتلا شدن به امراض ناشی از مصرف آب غیر بهداشتی می‌میرن .
تمام تلاش محققین این است که با کمک روشها و فناوریهای جدید بتوانند این مشکلات را کاهش دهند. یکی از این فناوریها، فناوری نانو است . [15]

 در مجموع کاربردهای متعددی را می‌توان در زمینه استفاده از فناوری نانو متصور بود که اهم آنها در ذیل آمده است :

1- استفاده از ذرات نانو ساختار در تصفیه آلاینده ها

2- رنگ زدایی از آب آشامیدنی

3-  نمک زدایی از آب

4- نانو پوشش ها

5- نانو لوله‌های جاذب گازهای سمی

6- نانو پلیمرهای متخلخل

7- استفاده از نانو ذرات در تصفیه پسابها

8- نانو فیلترها

9- حذف آرسنیک موجود در آب با استفاده از فناوری نانو [15]

 تاریخچه

 تمدن های قدیمی همواره در مجاورت منابع آب شکل گرفته اند. با این که مقدار آب موجود و قابل استفاده دغدغه اصلی نیاکان ما بوده است ، اما تعریف درست و جامعی از کیفیت آب وجود نداشته است.

 با این وجود منابع تاریخی بسیاری حکایت از تلاش انسانهای عصر گذشته برای تصفیه آب و زدودن ذرات معلق و طعم و بو از آن دارد. اما قرنها طول کشید که انسانها به این نتیجه دست یافتند که حواس بینایی، بویایی و چشایی نمی توانند تنها ملاک های تشخیص کیفیت آب باشند.

 استفاده از روشهای مختلف جهت بهبود طعم و بوی آب به 4000 سال قبل از میلاد بر می گردد. در نوشته های بر جا مانده از سانسکریت و یونان باستان استفاده از زغال چوب جهت فیلتر کردن آب ، قراردادن آب در معرض نور آفتاب ، جوشاندن آب و قراردادن تکه های فلز داغ در آب قبل از نوشیدن آن توصیه شده است.

مصری ها 1500 سال قبل از میلاد از ((آلوم)) جهت تصفیه آب و ته نشین کردن ذرات معلق در آن استفاده می کردند.

  بقراط، دانشمند یونانی که در سال 460 تا 354 قبل از میلاد می زیسته، جهت دستیابی به آب با طعم مناسب ، که به باور او آب سالم می بود، فیلتر پارچه ای اختراع نمود که با عبور دادن آب جوشیده شده از آن باعث زدودن ذرات عامل طعم و بوی نا مناسب از آب می شد.

پس از تلاشهای انجام شده در تمدن های باستانی ، پیشرفت در زمیه دستیابی به روشهای تصفیه آب در قرون وسطی با یک وقفه طولانی روبرو گردید. در سال 1627 میلادی ، دانشمندان دوباره با طرح مسئله ضرورت تصفیه آب دریچه تازه ای در این مقوله گشودند. در این سال رابرت بیکن (Robert Bacon) دست به یک سری آزمایش در جهت زدودن نمک از آب دریا از طریق فیلترهای ماسه ای نمود. اگرچه آزمایشات او کاملا نا موفق بود اما مثال جرقه ای  در ابداع فیلترهای ماسه ای به شمار می رود .

 در سال 1676، آنتون فان لیوونهوک (Anton Van Leeuwenhoek) اولین میکروسکوپ را اختراع نمود . با این اختراع دانشمندان دنیای جدیدی از آلودگی های آب را که تا آن زمان کاملا سالم و قابل آشامیدن تلقی می شود مشاهده نمودند و به این ترتیب میکروارگانیسم ها کشف شدند.

پس از سال 1700 میلادی ، با آشنایی مردم از خطرات آلودگی های موجود در آب شرب، فیلترهای خانگی ساخته شده از پشم ، اسفنج و زغال چوب مورد استفاده قرار گرفتند.

اولین تصفیه خانه آب شهری در سال 1804 در شهر پیزلی (Paisley) اسکاتلند ساخته شد. این تصفیه خانه از فیلترهای با بستر شن و ماسه تشکیل شده بود و سیستم توزیع آن مشتمل بود بر یک اسب و یک گاری.

بعد از آن ، شهر گلاسکو اسکاتلند از اولین شهرهایی بود که آب فیلتر شده را از طریق خطوط لوله به مصرف کننده ها می رساند . در سال 1827 ، فیلترهای ماسه ای کند (Slow Sand Filters) که توسط رابرت تام( Robert Thom) ابداع شده بودند در اسکاتلند مورد بهره برداری قرار گرفتند. این فیلترها از طریق شستشوی معکوس تمیز می شدند. در عین حال در سال 1829 در شهر لندن فیلترهای دیگری توسط جیمز سیمسون ( James Simpson) ابداع گردید که تمیز کردن آنها توسط خراشاندن و برداشتن لایه های کثیف شده انجام می گرفت .

در قرن 19 میلادی ، فیلترهای شنی کند بهترین گزینه جهت تصفیه آب باقی ماندند. با این حال سطح بزرگ مورد نیاز این فیلترها همواره از معایب آنها به شمار می رفت. با افزایش جمعیت شهرها و افزایش نیاز به ظرفیت های بالا در تصفیه خانه های آب ، مساحت بزرگی از زمین می بایست صرف ساخت این فیلترها می شد.

 در سال 1880 میلادی ، فیلترهای شنی سریع (Rapid Sand Filters) در آمریکا ابداع شدند. شستشوی این فیلترها توسط آب و به صورت شستشوی معکوس انجام می گرفت . بدین ترتیب ظرفیت تصفیه خانه های آب به طور قابل توجهی افزایش و مساحت زمین مورد نیاز آنها بطور قابل توجهی کاهش یافت.

با این وجود فیلترهای شنی سریع نیازمند مراحل پیش تصفیه بوده و می باشند بطوریکه جهت کاهش بارذرات معلق در فیلترها از انعقاد و ته نشینی استفاده می گردد.

 در اواسط قرن نوزدهم میلادی ، بیماریهای مختلفی در شهر لندن شایع شد. در این زمان پزشک انگلیسی دکتر جان اسنو ( John Snow) کشف کرد که بیماری وبا از طریق آب آلوده گسترش یافته است. او ثابت کرد که این بیماری در شهر لندن از طریق یک چاه آب که توسط فاضلاب آلوده شده بود شیوع پیدا کرده است. نکته جالب توجه این است که آب این چاه بدلیل طعم و بوی بسیار مناسب آن مورد استقبال مردم شهر بود. این کشف در آینده تصفیه آب بسیار تاثیر گذار بود. جان اسنو همچنین متوجه شد که در مناطقی که از فیلترهای شنی جهت تصفیه آب پیش از ورود آن به شبکه توزیع استفاده می شده ، مرگ و میردر اثر وبا بسیار کمتر از سایر مناطق بوده است. بدین ترتیب حکومت انگلستان مقررات آب مترو پولتین
( Metropolitan Water Act) را درسال 1852 وضع نمود که بر مبنای آن دستور نصب فیلترهای شنی در سرتاسر شهر لندن صادر گردید.این قانون از اولین قوانین حکومتی در ارتباط با آب شرب عمومی به شمار می رود.

فهرست مندرجات:

مقدمه. 2

فصل اول

1-1- روش های سنتی : 12

1-2- برخی از معایب شیوه سنتی در تصفیه آب: 13

1-3- معایب استفاده از سامانه آب شیرین کن ها : 15

فصل دوم

2-1- کاربرد نانو ذرات در حذف کاتالیستی آلاینده ها: 17

2-2- کاربرد نانو ذرات مغناطیسی در تصفیه آب : 19

2-3- نانو فیلترها 19

2-4- نانو مواد: 22

2-5- نانو مواد حفره ای: 22

2-6- نانو ذرات : 24

2-7- نانو سنسورها در تصفیة آب و پساب: 26

2-8- نانوفتوکاتالیست: 26

2-9- زئولیت ها : 28

2-10- پلیمرها : 29

2-11- نمک زدایی: 29

فصل سوم

3-1- نانوفیلتراسیون و اسمز معکوس : 33

3-2- اساس کار اسمز معکوس : 34

3-3- غشاهای مورد استفاده در NF و RO.. 36

3-4- مقایسه غشاهای   Nano Filter , Reverse Osmose. 41

3-5- غشاهای NF : 43

فصل چهارم

4-1- غشاهای نانولوله ‌‌ای.. 45

4-2- نانو غربال ‌ها: 48

بخش پنجم

5-1- شرکتهای فعال در صنعت نانو تکنولوژی .55

جمع بندی ..64

مراجع: 66

شامل 69 صفحه فایل word قابل ویرایش

دانلود تحقیق نانو ذرات فلزی برای ضدعفونی میکروبی اولیگودینامیک

اختصاصی از فی لوو دانلود تحقیق نانو ذرات فلزی برای ضدعفونی میکروبی اولیگودینامیک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

     اطلاعات اخیرا منتشر شده از سازمان بهداشت جهانی ((WHO و سایر محققین   اپیدمی شناس نشان می دهد که پیامدهای بهداشتی مربوط به آلودگی میکروبی تامین آب یک مساله ی جهانی در پیش روی جامعه ی ما در هزاره ی جدید است. در سرتاسر جهان ، 108 میلیون نفر هر سال در اثر عفونت های منتقل شده توسط آب جان خود را از دست    می دهند.علی رغم رشد صنایع آب و استفاده از ضدعفونی شیمیایی با روش های جدیدی چون اوزون دار سازی یا تابش فرابنفش (  (UV ، بروز الودگی میکروبی مربوط به سلامتی نشان می دهد که نیاز به تحقیق بیشتری برای پرداختن بیشتر به این مساله است.

     رشد و گسترش زیاد تحقیقات نانوتکنولوژی در را بر روی استراتژی های جدیدی با استفاده از نانو ذرات فلزی برای ضدعفونی اولیگودینامیک گشوده است. خصوصیات  میکروب کشی عالی نانوذرات اولیگودینامیک استفاده از آن ها را به عنوان گزینه هایی ممکن برای ضدعفونی آب توجیه می کند.

     در متن زیر ابتدا به بررسی آنالیز اقتصادی زیرساختار ضدعفونی شیمیایی کنونی با پیامدهای بهداشتی جهانی آن به عنوان انگیزه ای برای ابداع سیستم های ضدعفونی جایگزین بر اساس ذرات اولیگودینامیک می پردازیم.

بررسی بیشتر سیستم های نانوذره ای اولیگودینامیکی ، شامل ترکیب و عملکرد آن ها    می شود که بینشی را درباره ی استفاده از آن ها در سیستم های ضدعفونی جایگزینی که می تواند مشکلات زیرساختی مربوط به ضدعفونی شیمیایی را کاهش دهد و با این حال موجب بهبود نابودسازی میکروب های بیماری زای قابل انتقال در آب شود ، ارائه می دهد.

شامل 21 صفحه فایل word قابل ویرایش

دانلود تحقیق نانو تکنولوژی

اختصاصی از فی لوو دانلود تحقیق نانو تکنولوژی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نانوتکنولوژی :
 
موسسه ملی پیشگامی نانوتکنولوژی در آمریکا تعریف زیر را ارائه میدهد: توسعه تحقیقات و فناوری در سطوح اتمی، مولکولی، و ماکرومولکولی با طول تقریبی 1 تا 100 نانومتر ، به منظور فراهم آوردن شناخت اصولی از پدیده ها و مواد در نانو مقیاس و به منظور ایجاد و استفاده از ساختارها، قطعات و سیستم هایی که به خاطر اندازه کوچک و یا متوسط خود دارای خواص و عملکردهای جدیدی هستند
زیر ساختارها
1-    مواد نانوساختارها: ماده نانوساختاری به هر ماده ای اطلاق میشود که ابعاد آن در مقیاس نانومتری باشد« مانند نانوذرات و نقاط کوانتومی » مواد در مقیاس نانومتری رفتار کاملا متفاوتی از خود بروز میدهند، مواد توده ای که ما بصورت معمول با آنها سرو کار داریم در مقیاسهای کوچک رفتارغیرکنترل شده و نامنظمی دارند. همانطور که ذرات کوچکتر میشوند خواص ماده تغییر میکند، فلزات سخت تر و سرامیکها نرمتر، خصوصیت نور یا دیگر تابشهای الکترومغناطیسی که بوسیله اندازه تحت تاثیر واقع می شوند نیز تغییر می کند
2-    موادی که دارای ساختار دقیق اتمی هستند ( نظیر نانولوله های کربنی) نسبت به مواد توده ای مشابه که ساختار و ترکیب اتمی در آنها بصورت تصادفی تغییر میکند. خواص کاملا متفاوتی دارند. یک لوله تو خالی منظم کوچک از کربنها (نانو لوله های کربنی) بطرز شگفت انگیزی محکم است و خواص الکتریکی و گرمایی جالب توجه و مفیدی دارد
3-    مواد نانوبلوری
4-    اگر اندازه دانه بلور در یک فلز به سمت نانو مقیاس حرکت می کند ، نسبت اتمهای موجود بر روی مرزهای دانه های این جسم جامد افزایش پیدا می کند و انها رفتاری کاملاً متفاوت از اتمهایی که روی مرزها نیستند بروز می دهند. رفتار آنها شروع به تحت تاثیر قرار دادن رفتار ماده مینماید. نتیجه آن در فلزات شامل افزایش استحکام، سختی، مقاومت الکتریکی، ظرفیت حرارتی ویژه، بهبود انبساط حرارتی و خواص مغناطیسی و کاهش رسانایی حرارتی است
5-    فولاد متعارف دارای افزودنیهای ذرات کربنی است، اگر بتوان از افزودنیها با ساختارهای بسیار ریز استفاده کرد نتیجه کار یک فولاد جدیدی است که فوق العاده مستحکمتر است(پروژه شرکت تویوتای ژاپن) تولید مواد آمورف(موادی که دارای هیچگونه ساختار بلوری یا الگوی خاصی در مقیاس اتمی خود نیستند) و تهیه روکش آمورف از فولاد بسیار سخت که دارای خاصیت ارتجاعی جالب توجهی است (پروژه وزارت انرژی امریکا) افزایش سطح دانه در مورد نانو بلوری اغلب واکنش پذیری و حلالیت را افزایش می دهد روش های نانوبلوری کردن مواد عبارتند از رسوب دهی یا الکترو رسوب دهی با لیزر پالسی یا روشهای رسوب دهی شیمیایی بخار که می توانند هر سطحی را با فلزات ، نیمه هادی ها و دیگر مواد روکش دهند
6-    اگر بلورهای داخل فلزات تحت فشار زیاد در معرض نقش برشی بالا قرار گیرد. توانایی تبدیل شدن به ذرات کوچکی که باعث افزایش استحکام، و افزایش چکشی خواری می شود
7-    کاربردها: فلزات نانوبلوری در صنایع خودروسازی، هوافضا، صنایع ساختمانی کاربرد دارد و میتوانند بجای فلزات و آلیاژها به خدمت گرفته شود. در سالهای اخیر سرامیکهایی ساخته شده است که در دماهای بالاتر از دمای کنونی ابر رسانا میشوند. (پروژه عملی در سوئد)
8-    کاربرد روکشهای نانو بلوری در ماشین آلات و یا روکش در استحکام پیلهای خورشیدی و یا کاربرد نانوبلورهای تیتانیوم در ساختمان اعضای مصنوعی برای استحکام بیشتر و افزایش انعطاف پذیری بیشتر را می توان نام برد

شامل 9 صفحه Word

دانلود پروژه سنتز نانو آلیاژ Ni+Cu+…) Monel) توسط روش آسیابکاری گلوله ای

اختصاصی از فی لوو دانلود پروژه سنتز نانو آلیاژ Ni+Cu+…) Monel) توسط روش آسیابکاری گلوله ای دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فناوری نانو با توجه به ماهیت و زمینه های گسترده فعالیت آن، در عین سادگی، بسیار دشوار است. شاید بتوان گفت هنوز تعریف کاملی که تمام خصوصیات این پدیده را بیان کند، وجود ندارد. با وجود این، در اینجا به چند تعریف مفید و کاربردی اشاره می کنیم.

فناوری نانو یعنی بررسی مواد در ابعاد اتمی یا مولکولی و یا بررسی مواد در مقیاس یک میلیاردیوم آن. این ساده ترین و عامیانه ترین تعریفی است که می توان از فناوری نانو ارایه داد. می دانیم که یک نانومتر ده به توان منفی نه یا یک میلیاردیوم متر است. این عدد یک هشتاد هزارم قطر موی انسان و یا 10 برابر قطر یک اتم هیدروژن است.

آلبرت فرانکس یکی از پیشگامان توسعه کابردهای صنعتی فناوری نانو معتقد است: کوچکترین ارقام با معنی در محدوده 1/0 تا 100 نانومتر در آن نقش اساسی ایفاد می کنند.

با توجه به این تعریف، فناوری نانو توصیف همه جانبه فعالیت ها و تلاش هایی است که با دست بردن در اساسی ترین جزء ماده ( اتم ها)، باعث می شود تا به خواص خارق العاده از آن دست یابیم؛ چرا که اگر مواد به کوچکترین ابعادشان ( اتم ها یا مولکولها) شکسته شوند. می توانیم خصوصیات بنیادیشان را تغییر دهیم و آنها را به ماده ای تبدیل کنیم که در حالت عادی تهیه و تولید آنها به هیچ عنوان امکان پذیر نیست.

حال با این توضیح، مفهوم تعریف اول نیز مشخص تر می شود؛ به این معنی که هر فعالیتی در مقیاس نانو را نمی توان نانو فناوری نامید؛ بلکه فناوری نانو به آن دسته از فعالیت هایی اطلاق می شود که با دست بردن در نحوه چینش اتم ها در مقیاس نانو مرتبط هستند.

شاید جالبترین تعریف از فناوری نانو، یک بسته پر از لوازم مورد نیاز بدون طبقه بندی خاص
(catch – All) از فعالیت ها در اندازه های اتمی، مولکولی که در زندگی واقعی کاربرد دارند، باشد.

با این توضیحات، فناوری نانو دانشی است که به دنبال دستیابی به روش ها، فنون، مواد و ابزارهای مورد نیازی است تا بتواند چنین تحولاتی را در مواد مختلف ایجاد کند، به عبارت بهتر فناوری نانو نگرشی جدید به انواع رشته های علمی است و تمام عرصه های مختلف علم و فناوری را در بر می گیرد. فناوری نانو یکی از مدرن ترین فناوری های روز دنیاست که دارای خصوصیاتی منحصر به فرد با کاربردهایی در تمام
زمینه های علم و فناروی است. همین کاربرد های وسیع فناوری نانو که از آن به عنوان ویژگی بین
رشته ای بودن (cross science) فناوری نانو یاد می شود، عامل مهمی در فراگیر شدن این پدیده جدید است.

از طرفی توجه روز افزون بشر به این فناوری فقط ناشی از تازگی آن و کنجکاوی بشر برای دانستن آنچه
نمی داند، نیست؛ بلکه به دلیل قابلیت های ویژه ای است که این فناوری پیش روی انسان قرار می دهد و دستیابی به آنها جز از این راه، ممکن نیست. از سوی دیگر، داشتن اطلاعات مختلف درباره زمینه های تحقیقاتی و عملی این فناوری در حیطه دانش هر فرد، باعث پویایی فکر و اندیشه وی می شود.

همانطور که می دانیم اختراع ماشین بخار، شروع اولین انقلاب صنعتی بود؛ دانشمندان ساخت
ترانزیستورها را انقلاب دوم صنعتی می دانند، هم اکنون باید بپذیریم که در انقلاب سوم صنعتی هستیم! چرا که بر خلاف گذشته، سه مولفه یعنی فناوری نانو، IT و پروژه ژنوم انسانی، همزمان شکل دهنده سومین انقلاب صنعتی هستند. ]1[

2) مروری بر نانو مواد و دسته بندی آنها:

مواد نانو ساختار در دهه گذشته به علت داشتن رفتار و ویژگی های برجسته، مورد توجه وسیع جامعه علمی و صنعتی جهان قرار گرفته است.

ماده نانوساختار، به هر ماده ای که حداقل یکی از ابعاد آن در مقیاس نانو متری( زیر 100 نانو متر) باشد اطلاق می شود. این تعریف به وضوح انواع بسیار زیادی از ساختارها، اعم از ساخته دست بشر یا طبیعت را شامل می شود. به طور کلی در یک تقسیم بندی عمومی، محصولات نانو مواد را می توان به صورت های مختلف دسته بندی کرد خود از جمله 1) فیلم های نانویی لایه نازک، نشانده شده بر روی سطح یک زیر پایه برای کاربردهای عمدتاً الکترونیکی،2) نانو پوشش های حفاظتی برای افزایش مقاومت در مقابل خوردگی، افزایش سختی سطوح و حفاظت در مقابل عوامل مخرب محیطی،3) نانو ذرات به عنوان پیش سازنده و یا اصلاح ساز پدیده های فیزیکی و شیمیایی یا فرآیندهای بیولوژیکی با کاربردهای مختلف
4) نانو لوله ها با خواص مکانیکی، الکتریکی، اپتیکی برجسته 5) نانو خوشه ها.

منظور از یک ماده نانو ساختاری، جامدی است که در سراسر بدنه آن انتظام اتمی، کریستال های تشکیل دهنده و ترکیب شیمیایی در مقیاس چند نانو متری گسترده شده باشند. در حقیقت این مواد متشکل از کریستال ها یا دانه های نانومتری هستند که هر کدام از آنها ممکن است از لحاظ ساختار اتمی، جهات کریستالوگرافیکی یا ترکیب شیمیایی با یکدیگر متفاوت باشند. به علاوه دانه های وابسته به ساختار اتمی و ترکیب شیمیایی دانه های همسایگان مجاور، می توانند همگن و یا غیر همگن باشند و یک ریز ساختار
غیر همگن را از خود نمایش دهند که در این صورت آنها را از موادی نظیر شیشه ها که دارای ساختاری همگن هستند، مجزا می نماید. پارامترهایی که موجب پیدایش خواص بی نظیری در نانو ساختار ها
می شود. عبارت است از:

پارامتر اول: اندازه کریستال های تشکیل دهنده

پارامتر دوم: تغییرات در ساختار اتمی از جمله اثر لایه مرزی سطوح آزاد، ترکیب شیمیایی فازها، عیوب موجود در ذارت.]1[

2-1) نانو ذرات:

همان طور که می دانیم یکی از خواص مهم نانو ذرات نسبت سطح به حجم بالای این مواد است. با استفاده از این خاصیت می توان کاتالیزور های قدرتمندی را در ابعاد نانومتری تولید نمود. این نانو کاتالیزورها راندمان واکنش های شیمیایی را به شدت افزایش داده وهم چنین به میزان چشم گیری از تولید مواد زاید در واکنش ها جلوگیری خواهند نمود.

بکارگیری نانو ذرات در تولید مواد دیگر می تواند استحکام آن ها را افزایش دهد ویا وزن آن ها را کم کند، مقاومت شیمیایی و حرارتی آن ها را بالا ببرد و واکنش آن ها را در برابر نور وتشعشعات دیگر تغییر دهد. پس اولین کاربردی که برای نانو ذرات می توان متصور شد،استفاده از این مواد در تولید نانو کامپوزیت هاست. با استفاده از نانو ذرات، نسبت استحکام به وزن مواد کامپوزیتی به شدت افزایش خواهد یافت.

قبلا بحث شدکه با کوچکتر شدن ذرات،خواص کلی آن ها تغییر می کند. وقتی اندازه ذرات به نانومتر
می رسد،یکی از خواصی که تحت تاثیر این کوچک شدن اندازه قرار می گیرد، تاثیرپذیری از نور و امواج الکترو مغناطیسی است.

نانو ذرات از مدت ها قبل مورد استفاده بوده اند، شاید اولین موارد استفاده از آنها در لعاب ظروف سفالی سلسله های اولیه چین باشد. در سال های اخیر پیشرفت های بسیار بزرگی در زمینه امکان ساخت نانو ذرات از مواد گوناگون و امکان کنترل شدید بر روی اندازه، ترکیب و یکنواختی آنها صورت گرفته است.

نانو ذرات از ده ها یا صدها اتم یا مولکول و با اندازه ها و مورفولوژی های مختلف( آمورف، کریستالی، کروی شکل، سوزنی شکل و غیره) ساخته شده است. اغلب نانو ذرات که به طور تجاری مورد استفاده قرار
می گیرند، به شکل پودر خشک و یا به صورت بخش مایع می باشد. البته نانو ذرات ترکیب شده( آمیخته شده) در یک محلول آلی یا آبی که به شکل سوسپانسیون یا خمیری شکل است نیز مورد توجه می باشد. برای رسیدن به یک توزیع پایدار و همگن از نانو ذرات باید مواد و عامل های شیمیایی همانند فعال سطحی و دیسپرسنت ها را به آن بیفزاییم.

با توسعه مراحل فرآیند، پودرهای نانو ساختار و دیسپرس ها برای تولید پوشش ها، مواد و یا طراحی های نانو ساختار، می توانند مفید باشند. گوناگونی نانو ذرات به اندازه تنوع کاربردهای آنهاست. نانو ذرات در صیقل دهنده ها، رنگ ها و در روکش های جدید عینک ( که آنها را ضد خش و نشکن می سازد)،
کاشی ها، صفحات خورشیدی و در روکش های الکتروکرومیک برای شیشه جلوی اتومبیل ها یا پنجره ها مورد استفاده قرار می گیرند. به کمک آنها روکش های ضد دست نوشته( غیر قابل رنگ آمیزی) نیز برای دیوارها ساخته شده و واکس های اسکی و روکش های سرامیکی برای پیل های خورشیدی در جهت افزایش استحکام بهبود یافته اند.همچنین استفاده ازنانو پودرهای در صنعت آلیاژسازی پیشرفت شگرفی کرده است ترکیب نانو پودر های نیکل + مس+بعضی از فلزات دیگر مانند آهن، کبالت، روی وآلومینیوم و... باعث به وجودآمدن آلیاژی به نام Monel گردیده است که دارای کار بردهایی مانند تولید پیچ ها با مقاومت بالا در بالادر برابر خوردگی آب ها دریا آب، اسیدها و...، به عنوان روکش ودرزگیرهای مقاوم در بدنه هواپیما و در تولید قاب های عینک نشکن و مقاوم و...]1[

3) آلیاژMonel:

تعریف Monel: Monel آلیاژی است که حداقل دارای دو یا چند فلز است، آلیاژMonel بر اساس
 (70%-65) نیکل و (29% -20 ) مس و هم چنین شامل آهن و منگنز و... باشد.

درسال 1901Monel  به وسیله رابرت کروکس استنلى که براى کمپانى بین‌المللى نیکل [NiCo] کار
می کرد کشف ‌شد، آلیاژ جدید به افتخار رئیس کمپانى آمبروس Monellنامیده‌شد. و درسال1906 ثبت شد و به آلیاژ 400 Monelسرانجام معروف گردید. آلیاژ Monel درسال 1920توسعه یافت. ودر حال حاضر مشهورترین آلیاژ Monelآلیاژ 500 –K است.

انواع Monel: انواع متفاوت Monel تجارتى از قبیل آلیاژ 400،آلیاژ401 ، R-405 آلیاژ، آلیاژ450،
آلیاژ 500 –K ، Monel 404  آلیاژ مس-نیکل و...

استاندارد شکل محصول به صورت مدور، شش‌ضلعى، تسمه ای، تخته ای، میله ای، لوله ای، ورقه‌اى، نواری و سیمی هستند.

شامل 117 صفحه فایل WORD قابل ویرایش

تحقیق درباره بررسی کاربردهای فناوری نانو در صنعت آب

اختصاصی از فی لوو تحقیق درباره بررسی کاربردهای فناوری نانو در صنعت آب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 21 صفحه

چکیده :

فقدان دسترسی به آب تمیز و بهداشتی در کشورهای در حال توسعه ، اولویت توسعه و استفاده از فن آوری جدید را بیش از پیش مطرح می‌کند. استفاده از فناوری های نوین به خصوص فناوری نانو در راستای کاهش اثرات سوء آلودگی های زیست محیطی ، بعنوان یکی از راهکارهای مدیریتی مطرح می‌باشد و بالطبع ، یکی از مواردی که این فناوری کاربرد خود را متبلور می‌نماید در ارتباط با منابع آبی است، که با در نظر گرفتن چالش های پیش رو، ضرورت استفاده از آن را پر رنگ تر از قبل نموده است. فن‌آوری نانو با راهکارهای نوین و جدید خود اظهار می‌دارد که مواد با پایه نانو می‌توانند به فن‌آوری‌های تصفیه آب ارزان قیمت‌تر، بادوام‌تر و مؤثرتری منجر شوند، که با این وجود بخشی از نیازهای کشورهای در حال توسعه را  می توانند به نوعی برآورده ‌سازند. با توجه به شتاب روز افزون جامعه جهانی برای رشد و توسعه فناوری نانو، لزوم مطالعات دانشگاهی و آزمایشگاهی و مدیریت کلان این فناوری به همراه ایجاد تسهیلات، رفع مشکلات ، و ایجاد زمینه های مناسب ، در این بخش بیش از بیش احساس می شود. با این تفاسیر مقاله موجود قدم در جهت ارائه برخی راهکار و تکنولوژی ها ، و همچنین  مقایسه آنها با سیستم های سنتی و قدیمی تصفیه آب دارد ؛ بطوریکه سعی بر این بوده که با ارائه برخی راهکارهای مدیریتی, و با تکیه بر اطلاعات پژوهشی موجود این حوزه تحقیقاتی نو ظهور ، را بیش از پیش معرفی کنیم.

Abstract:

the lack of availability of healthy and pure water in underdevelopment countries puts forward the priority of development and usage of new technologies more than past. utilizing new technologies specially nanotechnology for decreasing bad effects of environmental pollution has been put on the table as one of management technologies. as a matter of course, one of the cases in which this technology has been shown its use can be related to water source paying attention to confronting challenges the necessity of its use has been high lighted more than past .nanotechnology with its new and modern techniques states that nano -established materials can be leading to filtration technology of less expensive ,more durable and more effective water which never the less in some way accomplishes some parts of underdevelopment countries needs .paying attention to universal society ever-increasing speed for nanotechnology growth and development ,the necessity of experimental and university studies and macro-management of it along with constructing facilities ,solving problems and making proper under construction has been felt more than previous times. According to former explanations, this article attempts to offer some techniques and technologies and also comparing them with traditional and old water treatment. we try to introduce this unprecedented field of researches by offering some management techniques and relying on available searching information.

 مقدمه :

 آب یکی از نعمات بزرگ پروردگار، منشاء حیات و سرآغاز زندگی موجودات زنده است. اهمیت آب به اندازه ای است که بیان و توجیه اثرات کامل آن در زندگی بشر به دشواری میسر می گردد. متاسفانه بنابر بی توجهی های موجود امروزه تمدن جدید ، تغییراتی را در کیفیت آب ها باعث گردیده ، چه از طریق شهرنشینی و رشد بی رویه جمعیت و چه از طریق ایجاد آلودگی های ناشی از صنعت . این آبها ، دیگر به همان گونه که قبلا مورد استفاده قرار می گرفته اند نمی توانند مورد بهره برداری قرار گیرند. و از طرفی امروزه نیازها و فشارهای موجود برای تامین آب با کیفیت بالا، بیشتر و بیشتر از پیش احساس می شود. بر این اساس با توجه به توانمندی های فراوان فناوری نانو نسبت به روشهای قدیمی و سنتی موجود ، در حذف و کنترل آلودگی های محیطی و همچنین تصفیه و جلوگیری از انتشار آلودگی ها ، میتوان آنرا به عنوان یک تکنولوژی سبز و ابزاری موثر برای دستیابی به توسعه ای پایدار ، چه از نظر اقتصادی و چه از نظر بهره وری بیشتر در نظر گرفت . ورود این فناوری به عرصه مهندسی بهداشت محیط و استفاده کاربردی از آن بالاخص در زمینه های تصفیه آب و فاضلاب و ایجاد شرایط لازم برای استفاده مجدد از پساب های تصفیه شده ، با توجه به قرار گرفتن کشور در شرایط بحران آب امری ضروری است . لذا در این مقاله کاربردهای ذرات نانو مقیاس در تصفیه آب برای حذف رنگ ، آرسنیک ، نیترات ، مواد آلی و فلزات سنگین و هم چنین استفاده از نانو تیوپ ها برای ردیابی آلودگی پساب ها مورد بررسی قرار گرفته است.